DE3152972C2 - Optical system for multiple reflection of a light beam - Google Patents

Optical system for multiple reflection of a light beam

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Description

Die Erfindung betrifft ein optisches System zur Mehrfachreflexion eines Lichtstrahles, der ausgehend von einer Lichtquelle auf einen sphärischen Hohlspiegel fällt und zwischen diesem und einem Reaktor vor dem endgültigen Austritt aus dem optischen System mehrfach hin- und herreflektiert wird, wobei die optischen Achsen des Hohlspiegels und des Reflektors in einer Bezugsebene liegen und eine dieser optischen Achsen in der Bezugsebene zwecks Veränderung der Anzahl der Reflexionen schwenkbar ist.The invention relates to an optical system for Multiple reflection of a light beam that starts from a light source falls on a spherical concave mirror and between this and a reactor before final exit from the optical system several times is reflected back and forth, the optical axes of the concave mirror and the reflector in a reference plane lie and one of these optical axes in the reference plane pivotable to change the number of reflections is.

Ein optisches System dieser Gattung ist aus der DE-OS 23 07 298 bekannt.An optical system of this type is from DE-OS 23 07 298 known.

Aus der US-PS 38 97 132 ist bekannt, bei Polygon-Spiegelrädern für die Abtastung strukturierter Oberflächen von Prüfungsobjekten nach dem Autokollimationsprinzip eine aus zwei Planspiegeln rechtwinklig zusammengesetzte Dachkantenspiegeleinheit zu verwenden.From US-PS 38 97 132 is known at Polygon mirror wheels for scanning structured Surfaces of test objects after the Autocollimation principle one of two plane mirrors right-angled roof edge mirror unit use.

Aus der Zeitschrift "Journal of the Optical Society of America", Band 30, 1940, Heft 8, Seiten 338 bis 342, ist ein optisches System zur Mehrfachreflexion bekannt, in dem ein Lichtbündel von einer Beleuchtungseinrichtung durch eine Eintrittsöffnung des Gehäuses auf ein Spiegelobjektiv fällt, das um seine Achse drehbar im Lichtstrahlengang angeordnet ist, sodann in eine Zwischenbildeinheit gelangt, von wo aus das Lichtbündel erneut zum Spiegelobjektiv geleitet wird, an diesem reflektiert wird und nach der letzten Reflexion das System durch eine Austrittsöffnung des Gehäuses verläßt. In diesem System enthält die Zwischenbildeinheit zwei ebene Spiegel, die unter einem Winkel zueinander angeordnet sind. Bei diesem System ergibt sich beim Fokussieren von Zwischenbildern der Lichtquelle der Beleuchtungseinrichtung des Systems an den ebenen Spiegelflächen eine störende Vignettierung.From the journal "Journal of the Optical Society of America ", volume 30, 1940, volume 8, pages 338 to 342 an optical system for multiple reflection is known in which a beam of light from a lighting device an inlet opening of the housing on a mirror lens falls, which rotates about its axis in the light beam path is arranged, then in an intermediate image unit arrives from where the light beam comes again to Mirror lens is directed, is reflected on this  and after the last reflection the system through a Leaves the outlet opening of the housing. In this system the intermediate image unit contains two plane mirrors that are arranged at an angle to each other. With this System arises when focusing on intermediate images the light source of the lighting device of the system a disturbing vignetting on the flat mirror surfaces.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein optisches System der eingangs genannten Gattung im Hinblick auf eine besonders leichte Einstellbarkeit der Anzahl von Reflexionen zu verbessern.The invention has for its object an optical System of the type mentioned with regard to a particularly easy adjustability of the number of To improve reflections.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 gelöst.According to the invention, this object is achieved with the features of characterizing part of claim 1 solved.

Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Patentansprüchen.Further developments of the invention result from the Claim 1 subordinate claims.

Das erfindungsgemäße optische System ermöglicht in einfacher Weise eine Einstellung der Anzahl der Reflexionen. Auch bei mehrfacher Reflexion kann eine Vignettierung des Strahlenbündels ausgeschlossen werden, wodurch die Lichtdurchlässigkeit des Systems verbessert und die Abhängigkeit der Lichtdurchlässigkeit von der Anzahl der Reflexionen verringert wird.The optical system according to the invention enables in a simple way to set the number of Reflections. Even with multiple reflections, one Vignetting of the beam can be excluded, which improves the translucency of the system and the dependence of light transmission on the Number of reflections is reduced.

Bevorzugte Auführungsformen der Erfindung sind nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher beschrieben und erläutert. In den Zeichnungen zeigtPreferred embodiments of the invention are below with reference to the accompanying drawings described and explained by way of example. In the Shows drawings

Fig. 1 eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen optischen Systems mit einer aus einem konkaven und aus einem planen Spiegel gebildeten Dachkantreflektoreinheit im Längsschnitt, Fig. 1 shows an embodiment of the optical system according to the invention having a formed of a concave and a plane mirror Roof reflector unit in longitudinal section;

Fig. 2 den Gegenstand von Fig. 1 im Schnitt längs der Linie II-II, Fig. 2 shows the object of Fig. 1 in section along line II-II,

Fig. 3 den Gegenstand von Fig. 1 im Schnitt längs der Linie III-III, Fig. 3 shows the object of Fig. 1 in section along line III-III,

Fig. 4 die Dachkantreflektoreinheit gemäß Fig. 2 mit Darstellung von vier Zwischenbildern der Lichteintrittsöffnung bei zehnmaligem Durchgang des Lichtbündels durch das System, Fig. 4, the roof prism reflector unit according to Fig. 2 showing four intermediate images of the light entry opening at ten times the passage of the light beam through the system,

Fig. 5 eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen optischen Systems, bei dem die Dachkantreflektoreinheit durch zwei konkave Spiegel gebildet ist, Fig. 5 shows another embodiment of the optical system according to the invention, in which the roof prism reflector unit is formed by two concave mirrors,

Fig. 6 Teile einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen optischen Systems in perspektivischer Darstellung und Fig. 6 shows parts of a further embodiment of the optical system according to the invention in perspective and

Fig. 7 den Gegenstand von Fig. 6 im Betriebszustand eines Reflektometers. Fig. 7 shows the subject of Fig. 6 in the operating state of a reflectometer.

Anhand von Fig. 1 bis 4 wird zunächst ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen optischen Systems bei sechsmaliger Reflexion des Lichtbündels zwischen einem als Spiegelobjektiv wirkenden sphärischen Hohlspiegel 6 und einer Dachkantreflektoreinheit 15 näher beschrieben. Referring to FIGS. 1 to 4, an embodiment of the optical system according to the invention will be described in more detail in six-time reflection of the light beam between an acting as a mirror objective the spherical concave mirror 6 and a roof prism reflector unit 15.

Bei diesem optischen System gelangt das von der Beleuchtungseinrichtung 2 ausgehende Lichtbündel 1 (Fig. 1) durch eine in einem Deckel 4 eines Gehäuses 5 angeordnete Eintrittsöffnung 3 (Fig. 1 und 2) auf den Hohlspiegel 6 (Fig. 1 und 3). In this optical system, the light bundle 1 ( FIG. 1) emanating from the illumination device 2 reaches the concave mirror 6 ( FIGS. 1 and 3) through an inlet opening 3 ( FIGS. 1 and 2) arranged in a cover 4 of a housing 5 .

Der Hohlspiegel 6 ist im Strahlengang des Lichtbündels 1 in einen Halter 7 eingespannt, der um eine Achse 8 drehbar an einem Sockel 9 befestigt ist. Am Halter 7 ist eine Leiste 10 befestigt. An der Leiste 10 liegt eine Justierschraube 11 zur Einstellung der Zahl der Reflexionen des Lichtbündels 1 an, die durch einen Deckel 12 des Gehäuses 5 geführt ist. Die Justierung geschieht durch Drehung einer Rändelmutter 13, die an der Justierschraube 10 befestigt ist. Die Lage der Leiste 10 ist durch eine flache Feder 14 fixiert, die am Deckel 12 befestigt ist.The concave mirror 6 is clamped in the beam path of the light beam 1 in a holder 7 which is fastened to a base 9 so as to be rotatable about an axis 8 . A bar 10 is attached to the holder 7 . On the bar 10 is an adjusting screw 11 for adjusting the number of reflections of the light beam 1 , which is guided through a cover 12 of the housing 5 . The adjustment is done by rotating a knurled nut 13 which is attached to the adjusting screw 10 . The position of the strip 10 is fixed by a flat spring 14 which is attached to the cover 12 .

Im Strahlengang des vom Hohlspiegel 6 reflektierten Lichtbündels 1 ist eine zusammengesetzte Dachkantreflektoreinheit 15 (Fig. 1, 2) angeordnet. Die Dachkantreflektoreinheit 15 enthält zwei Reflektoren unterschiedlicher Krümmung, von denen der eine ein ebener Spiegel 16 und der andere ein konkaver Spiegel 17 ist. Die Reflektoren 16 und 17 sind auf eine solche Weise angeordnet, daß die Einfallswinkel des Lichtbündels 1 am konkaven Reflektor 17 kleiner sind als die Einfallswinkel des Lichtbündels 1 am ebenen Reflektor 16. Die Spiegel 16 und 17 sind in einem Halter 18 angeordnet, der am Deckel 4 befestigt ist. Im Deckel 4 ist über der Eintrittsöffnung 3 eine Austrittsöffnung 19 vorgesehen, durch die das Lichtbündel 1 nach der letzten Reflexion das System verläßt. In die Öffnungen 3 und 19 sind Fenster 20 eingesetzt, die für das jeweilige Lichtbündel 1 durchlässig sind.A composite roof edge reflector unit 15 ( FIGS. 1, 2) is arranged in the beam path of the light beam 1 reflected by the concave mirror 6 . The roof edge reflector unit 15 contains two reflectors of different curvature, one of which is a flat mirror 16 and the other a concave mirror 17 . The reflectors 16 and 17 are arranged in such a way that the angles of incidence of the light beam 1 on the concave reflector 17 are smaller than the angles of incidence of the light beam 1 on the flat reflector 16 . The mirrors 16 and 17 are arranged in a holder 18 which is attached to the cover 4 . In the cover 4 , an outlet opening 19 is provided above the inlet opening 3 , through which the light beam 1 leaves the system after the last reflection. In the openings 3 and 19 windows 20 are inserted, which are transparent to the respective light beam 1 .

Der Hohlspiegel 6 erzeugt an der Oberfläche des Spiegels 17 der Dachkantreflektoreinheit 15 zwei Zwischenbilder 21 und 22 der (in der Zeichnung nicht mitabgebildeten) Lichtquelle der Beleuchtungseinrichtung 2 bzw. der Lichteintrittsöffnung 3, die in bezug auf einen Krümmungsmittelpunkt 23 des Hohlspiegels 6 symmetrisch liegen. The concave mirror 6 produces on the surface of the mirror 17 of the roof edge reflector unit 15 two intermediate images 21 and 22 of the light source (not shown in the drawing) of the lighting device 2 or the light entry opening 3 , which are symmetrical with respect to a center of curvature 23 of the concave mirror 6 .

Bei zehnfacher Reflexion des Lichtbündels 1 zwischen dem Hohlspiegel 6 und der Dachkantreflektoreinheit 15 (Fig. 4) erzeugt der Hohlspiegel 6 vier Zwischenbilder 24, 25, 26, 27 der Lichtquelle der Beleuchtungseinrichtung 2 am Spiegel 17 der Dachkantreflektoreinheit 15. Der Krümmungsmittelpunkt 28 des Hohlspiegels 6 liegt zwischen den Zwischenbildern 25 und 26.When the light bundle 1 is reflected ten times between the concave mirror 6 and the roof edge reflector unit 15 ( FIG. 4), the concave mirror 6 generates four intermediate images 24, 25, 26, 27 of the light source of the illumination device 2 on the mirror 17 of the roof edge reflector unit 15 . The center of curvature 28 of the concave mirror 6 lies between the intermediate images 25 and 26 .

Gemäß der in Fig. 5 gezeigten Ausführungsform des optischen Systems zur Mehrfachreflexion enthält die Dachkantreflektoreinheit 15 zwei konkave Spiegel 29 und 30 unterschiedlicher Krümmung, die in einem Halter 31 angeordnet sind, der am Deckel 4 befestigt ist. Die Reflektoren 29 und 30 sind in bezug auf das Lichtbündel 1 so angeordnet, daß die Einfallswinkel des Lichtbündels 1 am Reflektor 29, der eine größere Krümmung aufweist, kleiner sind als die Einfallswinkel der Lichtbündel 1 am Reflektor 30.According to the embodiment of the optical system for multiple reflection shown in FIG. 5, the roof edge reflector unit 15 contains two concave mirrors 29 and 30 of different curvature, which are arranged in a holder 31 which is attached to the cover 4 . The reflectors 29 and 30 are arranged with respect to the light beam 1 so that the angles of incidence of the light beam 1 on the reflector 29 , which has a greater curvature, are smaller than the angles of incidence of the light beams 1 on the reflector 30 .

Gemäß der in Fig. 6 und 7 gezeigten weiteren Ausführungsform des optischen Systems zur Mehrfachreflexion (bei sechsfacher Reflexion des Lichtbündels 1), die zur Reflexionsmessung (Reflektormeter) dient, ist der Hohlspiegel 31 am einen Ende eines Arms 32 beweglich befestigt, während das andere Ende des letzteren auf eine zentrale Achse 33 aufgesetzt ist. Die Achse 33 ist in einer Grundplatte 34 fest gelagert. Der Halter 18 der Dachkantreflektoreinheit 15 ist auf einem stationären Arm 35 befestigt, der auf der Achse 33 über dem schwenkbaren Arm 32 feststehend angeordnet ist. Im Strahlengang des Lichtbündels 1, das durch eine Öffnung 36 einer Blende 37 im nicht dargestellten Gehäuse eintritt, ist auf der zentralen Achse 33 ein drehbarer Halter 38 angebracht, in den eine ebene Testplatte 39 (Fig. 7) zur Messung ihres Reflexionsgrades eingesetzt werden kann. Die Blende 37 (Fig. 6, 7) befindet sich auf dem stationären Arm 35. According to the further embodiment of the optical system for multiple reflection (in the case of six times reflection of the light beam 1 ), which serves for reflection measurement (reflector meter), the concave mirror 31 is movably attached to one end of an arm 32 , while the other end is shown in FIGS. 6 and 7 the latter is placed on a central axis 33 . The axis 33 is fixedly mounted in a base plate 34 . The holder 18 of the roof edge reflector unit 15 is fastened on a stationary arm 35 which is fixedly arranged on the axis 33 above the pivotable arm 32 . In the beam path of the light beam 1 , which enters through an opening 36 of a diaphragm 37 in the housing (not shown), a rotatable holder 38 is mounted on the central axis 33 , in which a flat test plate 39 ( FIG. 7) can be used to measure its reflectance . The aperture 37 ( FIGS. 6, 7) is located on the stationary arm 35 .

Der stationäre Arm 35 ist mit einem Teilkreis 40 versehen, während der Halter 38 und der schwenkbare Arm 32 jeweils mit Teilkreismarkierungen 41 und 42 versehen sind. Beim Anbringen einer Testplatte 39 gemäß Fig. 7 am Halter 38 ist der Hohlspiegel 31 mittels des schwenkbaren Arms 32 längs des Bogens so weit gedreht, daß das Lichtbündel 1, nachdem es an der Testplatte 39 reflektiert worden ist, abwechselnd vom Hohlspiegel 31 und von der Dachkantreflektoreinheit 15 reflektiert und nach der letzten Reflexion unmittelbar durch die Austrittsöffnung 43 (Fig. 6, 7) der Blende 37 fällt. Am konkaven Spiegel 17 der Dachkantreflektoreinheit 15 sind Zwischenbilder 44 und 45 der Lichtquelle der Beleuchtungseinrichtung 2 sichtbar.The stationary arm 35 is provided with a pitch circle 40 , while the holder 38 and the pivotable arm 32 are each provided with pitch circle markings 41 and 42 . When attaching a test plate 39 as shown in FIG. 7 on the holder 38 , the concave mirror 31 is rotated so far along the arc by means of the pivotable arm 32 that the light beam 1 , after it has been reflected on the test plate 39 , alternately from the concave mirror 31 and from the Roof edge reflector unit 15 reflects and after the last reflection falls directly through the outlet opening 43 ( FIGS. 6, 7) of the diaphragm 37 . On the concave mirror 17 of the roof edge reflector unit 15 , intermediate images 44 and 45 of the light source of the lighting device 2 are visible.

Das optische System mit Mehrfachreflexion arbeitet beim Einsatz für die spektralphotometrische Analyse von Gasen bei Einstellung auf sechsfache Reflexion des Lichtbündels wie folgt:The optical system with multiple reflection works at Use for the spectrophotometric analysis of gases when set to six times the reflection of the light beam as follows:

Das Gehäuse 5 der Meßküvette wird mit einem zu analysierenden Gas gefüllt. Das Lichtbündel 1 der Beleuchtungseinrichtung 2 gelangt durch das Fenster 20 der Eintrittsöffnung 3 auf den Hohlspiegel 6. Nach Reflexion am Hohlspiegel 6 und an dem ebenen Spiegel 16 und am oberen Teil des konkaven Spiegels 17 der Dachkantreflektoreinheit 15 entsteht das obere Zwischenbild 21 (Fig. 2) der Lichtquelle der Beleuchtungseinrichtung 2. Nach der Reflexion an den Spiegeln 16 und 17 wird das divergente Lichtbündel 1 erneut zum Hohlspiegel 6 geleitet, an diesem reflektiert und am unteren Teil des konkaven Spiegels 17 in Form des unteren Zwischenbildes 22 (Fig. 2) der Lichtquelle der Beleuchtungseinrichtung 2 fokussiert. Danach gelangt das Lichtbündel, nachdem es an dem ebenen Spiegel 16 reflektiert worden ist, zum Hohlspiegel 6, wird an diesem reflektiert und verläßt im letzten Durchgangszyklus das System durch die obere Austrittsöffnung 19. The housing 5 of the measuring cell is filled with a gas to be analyzed. The light beam 1 of the lighting device 2 reaches the concave mirror 6 through the window 20 of the entry opening 3 . After reflection on the concave mirror 6 and on the flat mirror 16 and on the upper part of the concave mirror 17 of the roof edge reflector unit 15 , the upper intermediate image 21 ( FIG. 2) of the light source of the illumination device 2 is created . After reflection on the mirrors 16 and 17 , the divergent light bundle 1 is again guided to the concave mirror 6 , reflected there and focused on the lower part of the concave mirror 17 in the form of the lower intermediate image 22 ( FIG. 2) of the light source of the illumination device 2 . After that, the light bundle, after it has been reflected on the flat mirror 16 , reaches the concave mirror 6 , is reflected there and leaves the system through the upper exit opening 19 in the last passage cycle.

Der Aufbau der Dachkantreflektoreinheit 15 gemäß Fig. 5 aus zwei konkaven Spiegeln 29 und 30 hat den Vorteil, daß gewisse Aberrationsfehler der Bilder der Lichtquelle der Beleuchtungseinrichtung 2 kompensiert werden. Das System arbeitet ähnlich dem vorstehend beschriebenen.The construction of the roof edge reflector unit 15 according to FIG. 5 from two concave mirrors 29 and 30 has the advantage that certain aberration errors of the images of the light source of the lighting device 2 are compensated for. The system works similarly to that described above.

Erfindungsgemäß gewährleistet die Dachkantreflektoreinheit 15 eine mehrfache optische Kopplung des Hohlspiegels 6 mit sich selbst, wodurch eine Vignettierung im System verhindert wird.According to the roof edge reflector unit 15 ensures multiple optical coupling of the concave mirror 6 to itself, thereby preventing vignetting in the system.

Bei einer Verlagerung des Krümmungsmittelpunktes 28 (Fig. 4) durch Verdrehen des Hohlspiegels 6 (Fig. 1) in Richtung auf die Kante zwischen den Spiegeln 16 und 17 der Dachkantreflektoreinheit 15 nimmt die Zahl der Reflexionen zu. So werden beispielsweise bei zehnfacher Reflexion des Lichtbündels 1 aufeinanderfolgend vier Zwischenbilder 24, 25, 26, 27 der Lichtquelle der Beleuchtungseinrichtung 2 (Fig. 1) erzeugt.When the center of curvature 28 ( FIG. 4) is displaced by rotating the concave mirror 6 ( FIG. 1) in the direction of the edge between the mirrors 16 and 17 of the roof edge reflector unit 15 , the number of reflections increases. For example, if the light beam 1 is reflected ten times, four intermediate images 24, 25, 26, 27 of the light source of the illumination device 2 ( FIG. 1) are generated in succession.

Der Zusammenhang zwischen der Zahl der Reflexionen n und der Zahl der Zwischenbilder z folgt ohne weiteres aus der GleichungThe relationship between the number of reflections n and the number of intermediate images z follows easily from the equation

n = 2z+2 n = 2 z +2

oderor

Das optische System mit sechsfacher Reflexion des Lichtbündels bei Verwendung als Reflektometer arbeitet bei zwei verschiedenen Lagen des Hohlspiegels 31 (Fig. 6, 7) in bezug auf die Dachkantreflektoreinheit 15, die der Messung mit der Testplatte 39 (Fig. 7) bzw. ohne dieselbe entsprechen.The optical system with sixfold reflection of the light bundle when used as a reflectometer works in two different positions of the concave mirror 31 ( Fig. 6, 7) with respect to the roof edge reflector unit 15 , the measurement with the test plate 39 ( Fig. 7) or without the same correspond.

Bei der Stellung des Hohlspiegels 31 gemäß Fig. 6 ohne Testplatte arbeitet das Reflektometer genau wie das im Zusammenhang mit Fig. 1 beschriebene System. An der Austrittsöffnung 43 des Systems wird das Signal I des Lichtbündels 1 abgerufen.In the position of the concave mirror 31 according to FIG. 6 without a test plate, the reflectometer works exactly like the system described in connection with FIG. 1. The signal I of the light beam 1 is called up at the outlet opening 43 of the system.

Danach wird die Testplatte 39, wie in Fig. 7 gezeigt, zur Bestimmung ihres Reflexionsgrads in den Halter 38 eingesetzt und das Spiegelobjektiv 31 auf dem schwenkbaren Arm 32 wird längs eines Bogens um die zentrale Achse 33 auf eine solche Weise bewegt, daß das Lichtbündel unter Reflexion an der Oberfläche der Testplatte 39 zum Hohlspiegel 31 gelangt. Die Lage des Hohlspiegels 31 und der Testplatte 39 wird von den Anzeigern 41 und 42 am Teilkreis 40 des stationären Arms 35 festgehalten. Vom Hohlspiegel 31 gelangt das Lichtbündel erneut zur Testplatte 39 und wird an dieser reflektiert und zur Dachkantreflektoreinheit 15 geleitet, wo Zwischenbilder 44 und 45 der Lichtquelle der Beleuchtungseinrichtung erzeugt werden. So erfolgt auf einem jeden Hin- und Rückweg des Lichtbündels 1 zwischen dem Hohlspiegel 31 und der Dachkantreflektoreinheit 15 eine Reflexion an der Testplatte 39. Die Intensität I₁ des Signals I am Ausgang des Systems mit Testplatte 39 nimmt proportional dem Reflexionsgrad R der Oberfläche der Testplatte in einem Maß ab, das der Zahl K der Durchgänge der Lichtbündels gleich ist. Der Reflexionsgrad R ergibt sich dabei zuThereafter, the test plate 39 , as shown in Fig. 7, is inserted into the holder 38 to determine its reflectance, and the mirror lens 31 on the pivotable arm 32 is moved along an arc around the central axis 33 in such a manner that the light beam is below Reflection on the surface of the test plate 39 reaches the concave mirror 31 . The position of the concave mirror 31 and the test plate 39 is held by the indicators 41 and 42 on the pitch circle 40 of the stationary arm 35 . From the concave mirror 31 , the light bundle arrives again at the test plate 39 and is reflected there and passed to the roof edge reflector unit 15 , where intermediate images 44 and 45 of the light source of the lighting device are generated. A reflection on the test plate 39 thus takes place on each outward and return path of the light beam 1 between the concave mirror 31 and the roof edge reflector unit 15 . The intensity I ₁ of the signal I at the output of the system with test plate 39 decreases proportionally to the reflectance R of the surface of the test plate to an extent that is equal to the number K of the light beam passes. The degree of reflection R results in

Die Erfindung dient vorzugsweise zur Verbesserung der Meßempfindlichkeit in der Infrarotabsorptionsspektralphotometrie.The invention preferably serves to improve the sensitivity in infrared absorption spectrophotometry.

Die Erfindung kann ferner in schnellwirkenden hochpräzisen optisch-akustischen Gasanalysatoren ohne Anwendung von Spektralgeräten verwendet werden, insbesondere zur quantitativen Bestimmung der Atmosphärenverunreinigung, was angesichts des bestehenden Problems der Umwelterhaltung von Bedeutung ist.The invention can also be highly precise in fast-acting optical-acoustic gas analyzers without the use of Spectral devices are used, especially for quantitative Determination of atmospheric pollution what given the existing problem of environmental conservation is important.

Außerdem kann die Erfindung zur hochpräzisen Messung des Reflexionsgrads von ebenen Mustern bei geringen Winkeldivergenzen der Lichtbündel Anwendung finden. Das letztere hat ein beträchtliches Interesse für die Lasertechnik und für Hochenergieanlagen.In addition, the invention for high-precision measurement of Reflectance of flat patterns with small angular divergences of the light beam can be used. The latter has a considerable interest in laser technology and for high energy systems.

Claims (3)

1. Optisches System zur Mehrfachreflexion eines Lichtstrahles, der ausgehend von einer Lichtquelle auf einen sphärischen Hohlspiegel fällt und zwischen diesem und einem Reflektor vor dem endgültigen Austritt aus dem optischen System mehrfach hin- und herreflektiert wird, wobei die optischen Achsen des Hohlspiegels und des Reflektors in einer Bezugsebene liegen und eine dieser optischen Achsen in der Bezugsebene zwecks Veränderung der Anzahl der Reflexionen schwenkbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Reflektor (17; 29/16; 30) aus einem konkaven (17; 29) und aus einem zweiten planen oder konkaven (16; 30) Reflektor aufgebaut ist, die zusammen eine ortsfeste Dachkantreflektoreinheit (15) bilden, wobei der in der Bezugsebene liegende Krümmungsradius des ersten Reflektors (17; 29) kleiner ist als der in der Bezugsebene liegende Krümmungsradius des zweiten Reflektors (16; 30) und wobei die beiden Reflektoren (17; 29/16; 30) in der Bezugsebene gegenüber der optischen Achse des Hohlspiegels (6; 31) derart angeordnet sind, daß die vom Hohlspiegel (6; 31) herkommenden und auf den einen Reflektor (17; 29/16; 30) fallenden Lichtstrahlen von diesem direkt zum anderen Reflektor (16; 30/17; 29) gespiegelt werden, und daß die Lichtstrahlen am zweiten Reflektor (16; 30) unter einem größeren Winkel reflektiert werden als am ersten Reflektor (17; 29). 1.Optical system for multiple reflection of a light beam, which, starting from a light source, falls on a spherical concave mirror and is reflected back and forth several times between this and a reflector before the final exit from the optical system, the optical axes of the concave mirror and the reflector in lie in a reference plane and one of these optical axes can be pivoted in the reference plane for the purpose of changing the number of reflections, characterized in that the reflector ( 17; 29/16 ; 30 ) consists of a concave ( 17; 29 ) and a second plane or concave ( 16; 30 ) is constructed which together form a fixed roof edge reflector unit ( 15 ), the radius of curvature of the first reflector ( 17; 29 ) lying in the reference plane being smaller than the radius of curvature of the second reflector ( 16; 30 ) and the two reflectors ( 17; 29/16 ; 30 ) in the reference plane opposite the optical Ac sleeve of the concave mirror ( 6; 31 ) are arranged in such a way that the light rays coming from the concave mirror ( 6; 31 ) and falling on one reflector ( 17; 29/16 ; 30 ) are reflected by the latter directly to the other reflector ( 16; 30/17; 29 ), and that the light beams are reflected at the second reflector ( 16; 30 ) at a larger angle than at the first reflector ( 17; 29 ). 2. Optisches System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das optische System in einem Gehäuse (5) mit einer Lichteintrittsöffnung (3; 36) und einer Lichtaustrittsöffnung (19; 43) angeordnet ist.2. Optical system according to claim 1, characterized in that the optical system is arranged in a housing ( 5 ) with a light entry opening ( 3; 36 ) and a light exit opening ( 19; 43 ). 3. Optisches System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Hohlspiegel (31) und der Dachkantreflektoreinheit (15) ein Halter (38) vorgesehen ist, welcher eine Testplatte (39) mit einer lokal ebenen, reflektierenden Oberfläche zwecks Vermessung des Reflexionsgrades dieser Oberfläche aufnimmt, wozu der Hohlspiegel (31) in der Bezugsebene um die Testplatte (31) derart schwenkbar ist, daß er auf der gleichen Seite der Testplatte (39) unmittelbar neben der Dachkantreflektoreinheit (15) zu liegen kommt, wobei das Meßlicht in der verschwenkten Stellung des Hohlspiegels (31) zwischen der Dachkantreflektoreinheit (15) und dem Hohlspiegel (31) in das optische System ein- und ausgekoppelt wird.3. Optical system according to claim 1 or 2, characterized in that between the concave mirror ( 31 ) and the roof reflector unit ( 15 ) a holder ( 38 ) is provided, which has a test plate ( 39 ) with a locally flat, reflecting surface for the purpose of measuring the Reflectivities of this surface takes up what the concave mirror ( 31 ) in the reference plane about the test plate ( 31 ) is pivoted so that it comes to lie on the same side of the test plate ( 39 ) directly next to the roof edge reflector unit ( 15 ), the measuring light in the pivoted position of the concave mirror ( 31 ) between the roof edge reflector unit ( 15 ) and the concave mirror ( 31 ) is coupled into and out of the optical system.
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